1.一种饲料自动化生产控制系统,其特征在于:包括原料锁定模块、自动采集模块、成分分析模块、综合生产评估模块以及控制管理模块;
所述原料锁定模块用于建立人机交互界面,从中获取操作人员输入各个原料的成分和比例,并监测与登记各成分的密度状态;
所述自动采集模块用于在饲料搅拌作业后,利用若干组传感器采集与记录饲料中各成分的相关分布状态数据信息,并根据所要生产饲料总量,监测采集饲料的相关搅拌情况数据信息,经无量纲处理后,生成饲料数据集;
所述成分分析模块用于利用相关分布状态数据信息进行特征提取,以获取电阻率Dzlz和涡流强度Wlqd,以评估成分分布状态系数Cfxs,通过将所述成分分布状态系数Cfxs与预设状态阈值L进行对比分析,以判定当前饲料的搅拌是否处于合格状态;
所述综合生产评估模块用于汇总各成分的含量,以获取总成分含量Zhlz,并根据所述总成分含量Zhlz,评估出搅拌程度系数Jbxs,并将所述搅拌程度系数Jbxs与所述成分分布状态系数Cfxs相关联,并经过无量纲处理后,拟合计算出结块风险指数Jkfx;
所述控制管理模块用于预先设置风险评估阈值F,并通过将所述结块风险指数Jkfx与所述风险评估阈值F进行对比分析,以获取结块等级风险结果,并依据结块等级风险结果,采取相应的自动控制方案。
2.根据权利要求1所述的一种饲料自动化生产控制系统,其特征在于:所述原料锁定模块包括成分信息单元和成分汇总单元;
所述成分信息单元用于存储和记录饲料中每个原料成分的详细信息,包括名称、产地、含量以及密度,识别和追踪每个原料的属性;
所述成分汇总单元用于汇总和统计饲料中所有原料成分的总体信息,包括各成分含量总和含量、各成分湿度以及各成分密度值,并标记为第一成分密度值Cfmd1、第二成分密度值Cfmd2、...、第N成分密度值CfmdN,汇总形式包括生成报告、提供生产统计以及辅助配方调整。
3.根据权利要求2所述的一种饲料自动化生产控制系统,其特征在于:所述自动采集模块包括分布数据单元和搅拌数据单元;
所述饲料数据集包括相关分布状态数据信息和相关搅拌情况数据信息;
所述分布数据单元用于采集饲料中各成分的相关分布状态数据信息,其中包括电阻率Dzlz、涡流强度Wlqd、离心力值Lxlz、第一成分密度值Cfmd1、第二成分密度值Cfmd2、...、第N成分密度值CfmdN以及对流情况,其中将所述第一成分密度值Cfmd1、所述第二成分密度值Cfmd2、...、所述第N成分密度值CfmdN进行统计求均值,以获取各成分密度值之和的平均值所述搅拌数据单元用于采集饲料在搅拌过程中的相关搅拌情况数据信息,其中包括饲料搅拌设备中搅拌器间距Jqjj、搅拌时长Jscz、搅拌速度Jsdz、搅拌器数量、搅拌器角度以及搅拌器离搅拌筒内壁的距离。
4.根据权利要求3所述的一种饲料自动化生产控制系统,其特征在于:所述成分分析模块包括第一分析单元、第二分析单元和评估单元;
所述第一分析单元用于根据成分种数Cfzs和各成分密度值,综合分析获取密度标准差值Mdcz,所述密度标准差值Mdcz通过以下公式获取:Cfmdi表示为第i成分密度值, 表示为各成分密度值之和的平均值,N表示为饲料中原料成分的数量。
5.根据权利要求4所述的一种饲料自动化生产控制系统,其特征在于:所述第二分析单元用于将所述电阻率Dzlz与所述涡流强度Wlqd相关联,并经过无量纲处理后,获取成分分布状态系数Cfxs,所述成分分布状态系数Cfxs通过以下公式获取:式中,Lxlz表示为离心力值,F1、F2、F3和F4分别表示为电阻率Dzlz、涡流强度Wlqd、离心力值Lxlz和密度标准差值Mdcz的预设比例系数,B表示为第二修正常数。
6.根据权利要求5所述的一种饲料自动化生产控制系统,其特征在于:所述评估单元用于预先设置状态阈值L,将所述成分分布状态系数Cfxs与所述状态阈值L进行对比分析,以判定当前饲料的搅拌是否处于合格状态;
若所述成分分布状态系数Cfxs高于或等于所述状态阈值L时,即Cfxs≥L时,表示为当前饲料的搅拌处于合格状态;
若所述成分分布状态系数Cfxs低于所述状态阈值L时,即Cfxs<L时,表示为当前饲料的搅拌处于不合格状态。
7.根据权利要求3所述的一种饲料自动化生产控制系统,其特征在于:将所述总成分含量Zhlz与所述搅拌器间距Jqjj相关联,并经过无量纲处理后,获取搅拌程度系数Jbxs,所述搅拌程度系数Jbxs通过以下公式获取:式中,Jscz表示为搅拌时长,Jsdz表示为搅拌速度,a1、a2、a3和a4分别表示为总成分含量Zhlz、搅拌器间距Jqjj、搅拌时长Jscz和搅拌速度Jsdz的预设比例系数,C表示为第三修正常数。
8.根据权利要求7所述的一种饲料自动化生产控制系统,其特征在于:所述结块风险指数Jkfx通过以下公式获取:式中,Jbxs表示为搅拌程度系数,Cfxs表示为成分分布状态系数,Wdc表示为温度差,Sdz表示为湿度值,j、c、w和s分别表示为搅拌程度系数Jbxs、成分分布状态系数Cfxs、温度差Wdc和湿度值Sdz的预设比例系数,R表示为第一修正常数;
所述控制管理模块包括控制单元;
所述控制单元用于预先设置风险评估阈值F,其中风险评估阈值F包括第一评估阈值K1和第二评估阈值K2,并且所述第一评估阈值K1大于所述第二评估阈值K2,通过将所述结块风险指数Jkfx与所述风险评估阈值F进行对比分析,以获取结块等级风险结果,其中结块等级风险结果具体内容如下:若所述结块风险指数Jkfx≤所述第二评估阈值K2时,表示为当前饲料中结块情况处于非正常状态,生产第一结果报表;
若所述第二评估阈值K2<所述结块风险指数Jkfx≤K1时,表示为当前饲料中结块情况处于正常状态,生成第二结果报表;
若所述第一评估阈值K1<所述结块风险指数Jkfx时,表示为当前饲料中结块情况处于正常状态,生成第三结果报表。
9.根据权利要求8所述的一种饲料自动化生产控制系统,其特征在于:所述控制管理模块还包括响应单元;
所述响应单元用于将第一结果报表、第二结果报表和第三结果报表,分别采取相应的自动控制方案,具体自动控制方案内容如下:若为第一结果报表,此时响应单元将发出红色预警通知,提示操作人员当前的饲料中存在结块问题,控制当前饲料进入下一个环节,避免后期出现返工环节;
若为第二结果报表,此时响应单元将维持当前状态,但需加强对饲料的状态监测,以确保及时发现潜在异常情况,启动预防性维护程序,对设备进行检查和保养,以防止后续出现结块问题;
若为第三结果报表,此时响应单元将维持当前状态,加强对饲料生产过程的正常运行监测,确保生产稳定性。
10.一种饲料自动化生产控制方法,包括上述权利要求1~9任一一项所述的一种饲料自动化生产控制系统,其特征在于:包括以下步骤,步骤一、首先原料锁定模块将建立人机交互界面,从中获取操作人员输入各个原料的成分和比例,并监测与登记各成分的密度状态;
步骤二、接着自动采集模块用于在饲料搅拌作业后,利用若干组传感器采集与记录饲料中各成分的相关分布状态数据信息,并根据所要生产饲料总量,监测采集饲料的相关搅拌情况数据信息,生成饲料数据集;
步骤三、其次成分分析模块用于利用相关分布状态数据信息,评估成分分布状态系数Cfxs,通过将所述成分分布状态系数Cfxs与预设状态阈值L进行对比分析,以判定当前饲料的搅拌是否处于合格状态;
步骤四、此外综合生产评估模块用于汇总各成分的含量,以获取总成分含量Zhlz,并根据所述总成分含量Zhlz,评估出搅拌程度系数Jbxs,并将所述搅拌程度系数Jbxs与所述成分分布状态系数Cfxs相关联,拟合计算出结块风险指数Jkfx;
步骤五、最后控制管理模块将所述结块风险指数Jkfx与所述风险评估阈值F进行对比分析,以获取结块等级风险结果,并采取相应的自动控制方案。